Naaldventiel Toepassingen

Naaldventielen, ook wel plunjerkleppen genoemd, worden gebruikt om de druk en het debiet van een vloeistof in een pijpleiding nauwkeurig te regelen. Deze kleppen worden vooral gebruikt voor lage debieten en hoge drukdalingen van inlaat- naar uitlaatpoorten. Naaldventielen worden algemeen gebruikt in verschillende systemen en toepassingen, zoals carburateurs, boilers of debietmeters. In dit artikel wordt besproken hoe naaldventielen in veelvoorkomende toepassingen worden gebruikt.

Inhoudsopgave

• Naaldventielen voor vloeistofregeling
• Waternaaldventielen
• Gas- en propaannaaldventielen
• Stoomnaaldventielen
• Naaldventielen voor manometer en debietmeter
• FAQs

Naaldventielen voor vloeistofregeling

Een naaldventiel regelt de vloeistofstroom door een apparaat of systeem. De klep heeft een naaldachtige plunjer die strak in de zitting past. De zitting is typisch een onderdeel van het toestel dat wordt geregeld. Als de hendel van de klep wordt gedraaid, ontstaat er ruimte tussen de naald en de zitting, waardoor een minimale hoeveelheid vloeistof door het naaldventiel kan stromen. Er is een aanzienlijk aantal omwentelingen nodig om zelfs maar een klein beetje ruimte onder de plunjer te openen. Deze langzame opening maakt een nauwkeurige regeling mogelijk van de hoeveelheid vloeistof die door de klep kan stromen.

Naaldventielen kunnen handmatig worden bediend of worden aangesloten op een geautomatiseerd systeem. Geautomatiseerde naaldventielen worden aangesloten op een pneumatische actuator of een hydraulische motor die de klep automatisch opent en sluit volgens timers of externe datastromen.

De volledige werking van de naaldventiel, behalve het draaien van de hendel, vindt binnen in de klep plaats; daarom is het onmogelijk om de vloeistofstroom visueel te meten. Het ontbreken van visuele feedback over het exacte debiet van een systeem is een van de problemen met een handbediende naaldventiel. Dit probleem kan worden verholpen door het gebruik van automatische naaldventielen.

Waternaaldventielen

Naaldventielen helpen ingenieurs bij het regelen en controleren van de waterdruk en het debiet. Naaldventielen worden gebruikt in dammen, reservoirs, krachtcentrales en waterdistributiesystemen voor:

• Stroomregeling
• Drukregeling
• Een pomp starten
• Turbine bypass
• Afvoer
• Reservoir inlaten

Naaldventielen worden ook gebruikt in regelaars van pompen om de schommelingen in de persdruk van de pomp te verminderen.

Gemeenschappelijke apparaten

In ijsbereidingsapparaten worden gewoonlijk naaldventielen als expansieventielen gebruikt. Het expansieventiel verlaagt de druk van het koelmiddel, waardoor de temperatuur daalt. Naaldventielen zijn ideaal voor dit doel, omdat zij een extreem laag koelmiddeldebiet kunnen bereiken en zo de druk kunnen verlagen. De klep regelt ook de hoeveelheid koelmiddel die in de verdamper komt. Lees ons artikel over HVAC-kleppen voor meer details over de koel- en klimaatregelingscycli.

Kleine naaldventielen, bekend als ontluchtingskleppen, worden gebruikt in waterverwarmingstoepassingen omwille van hun compacte structuur. Deze kleppen zorgen er ook voor dat de waterverwarmer met een maximaal rendement werkt zonder overtollig water te verbruiken.

Messing is geschikt als afsluitermateriaal als het medium niet corrosief is, terwijl RVS gewoonlijk de voorkeur verdient voor sterk corrosieve media zoals zeewater of zuren.

Gas- en propaannaaldventielen

Een naaldventiel maakt het mogelijk de gastoevoer aanzienlijk te vertragen alvorens te worden afgesloten, waardoor de druk op interne componenten en machines doeltreffend wordt geminimaliseerd.

• Naaldventielen worden gebruikt in vacuümsystemen om een gestage hoeveelheid gas af te geven zonder grote druk. Naaldventielen worden ook gebruikt in toepassingen met hoge temperaturen en zuurstofvoorziening.
• Deze ventielen worden gebruikt op gasontluchtingsleidingen. Ontluchten is het proces waarbij druk van onder druk staande apparatuur of putten wordt afgelaten met behulp van een pijp.
• Naaldventielen regelen de luchtstroom naar de cilinders die de zuigersnelheid regelen.
• Zij worden ook gebruikt in geautomatiseerde verbrandingscontrolesystemen om de brandstofstroom te regelen.
• Naaldventielen bewaken de gasstroom zoals propaan in een systeem. Een propaan naaldventiel sluit de stroom nauwkeurig af en/of regelt de stroomsnelheid, en houdt zo de verbrandingssnelheid voor diverse toepassingen in de hand.
• De naaldventielen voor lucht en andere gassen worden typisch gemaakt van messing, brons, RVS, of metaallegeringen en kunnen ook worden geanodiseerd om corrosieweerstand te verstrekken.

Stoomnaaldventielen

Condenspotten en stoomvergrendeling

Verwarmingsprocessen met stoom gebruiken latente warmte en brengen die over op een product. Latente warmte is de energie die watermoleculen nodig hebben om hun bindingen te verbreken en stoom te vormen. Stoomcondensaat kan niet als stoom werken voor verwarmingsdoeleinden en moet worden afgevoerd. Condenspotten zijn op zichzelf staande kleppen die automatisch het condensaat uit een met stoom gevulde ruimte afvoeren (door het verschil in dichtheid te detecteren) en tegelijk de stoom tegenhouden.

Soms komt er stoom in de klep vóór het condensaat en sluit de condenspot, waardoor het condensaat niet kan worden afgevoerd. Hierdoor kunnen in met stoom verwarmde processen plotselinge temperatuurdalingen optreden, zelfs wanneer het systeem naar behoren lijkt te werken.

Een externe omloopleiding kan worden geïnstalleerd om stoom langs de condenspot te leiden. De door de condenspot geblokkeerde stoom (fig. 4, mark. A) stroomt door de bypass-leiding waar een naaldventiel (fig. 4, mark. B) de stoom (fig. 4, mark. C) doorlaat. Het condensaat (figuur 4 met markering D) gaat door de condenspot, vanwaar het wordt afgevoerd.

Indien de condenspot een ingebouwde ontluchtingsvoorziening heeft, kan een naaldventiel intern aan de condenspot worden bevestigd om de opgesloten stoom naar een afvoer te leiden. Naaldventielen voor stoomtoepassingen zijn meestal gemaakt van RVS.

Naaldventielen voor manometer en debietmeter

Naaldventielen worden hoofdzakelijk gebruikt in kleine systemen zoals brandstofregeling of instrumentatie, waar de mogelijkheid om de vloeistofstroom nauwkeurig en herhaaldelijk te regelen zeer gewenst is. Ook worden naaldventielen (figuur 5 met opschrift A) gewoonlijk gebruikt om een manometer (figuur 5 met opschrift B) af te sluiten. De klep regelt de doorstroming en beschermt de manometers tegen abrupte drukstoten van vloeistoffen en gassen.

Naaldventielen worden algemeen gebruikt in debietmetingstoepassingen, vooral wanneer een gekalibreerd laag debiet gedurende lange tijd moet worden gehandhaafd, zoals het stationaire brandstofdebiet in een carburator.

FAQs

Wat is het voordeel van een naaldventiel?

Naaldventielen zorgen voor een langzame en nauwkeurige regeling van de hoeveelheid vloeistof die door de klep kan stromen.

Waar wordt een naaldventiel voor gebruikt?

Een naaldventiel regelt de vloeistofstroom door een apparaat of systeem. De klep bevat een kleine plunjer met een vorm die lijkt op een naald met een taps toelopend uiteinde.

Waarvoor wordt een naaldventiel in pneumatische circuits gebruikt?

Een naadventiel wordt gebruikt om het debiet in een pneumatisch circuit te verminderen.